Talv on tulekul. Programmeeritavad loogikakontrollerid (PLC) asendatakse järk-järgult sisseehitatud personaalarvutitega. Selle põhjuseks on asjaolu, et arvutite võimsus võimaldab ühte seadmesse integreerida programmeeritava kontrolleri, serveri ja (kui seadmel on HDMI-väljund) ka automaatse operaatori tööjaama funktsionaalsus. Kokku: veebiserver, OPC osa, andmebaas ja tööjaam ühes korpuses ning seda kõike ühe PLC hinnaga.
Selles artiklis käsitleme võimalust kasutada selliseid manustatud arvuteid tööstuses. Võtame aluseks Raspberry Pi-l põhineva seadme, kirjeldame samm-sammult sellele avatud tasuta avatud lähtekoodiga vene disainiga SCADA süsteemi - Rapid SCADA - installimise protsessi ning töötame välja ka abstraktse kompressorijaama projekti, mille ülesanded mis sisaldab kompressori ja kolme ventiili kaugjuhtimist ning suruõhu tootmisprotsessi visualiseerimist.
Teeme kohe reservatsiooni, et probleemi saab lahendada kahel viisil. Põhimõtteliselt ei erine need üksteisest millegi poolest, küsimus on vaid esteetilises ja praktilises komponendis. Niisiis, me vajame:
1.1 Esimene võimalus eeldab nii Raspberry Pi 2/3/4 enda kui ka USB-RS485 muunduri olemasolu (nn vile, mida saab tellida Alliexpressist).
Joonis 1 – Raspberry Pi 2 ja USB-RS485 muundur
1.2 Teine võimalus sisaldab mis tahes Raspberryl põhinevat valmislahendust, mida soovitatakse paigaldada sisseehitatud RS485-portidega tööstuskeskkondadesse. Näiteks nagu joonisel 2, mis põhineb Raspberry CM3+ moodulil.
Joonis 2 – AntexGate seade
2. Modbusiga seade mitme juhtimisregistri jaoks;
3. Windows PC projekti konfigureerimiseks.
Arengu etapid:
I osa. Rapid SCADA installimine Raspberryle
1. Täitke Rapid Scada veebisaidil distributsiooni hankimiseks ja Linuxi uusima versiooni allalaadimiseks.
2. Pakkige allalaaditud failid lahti ja kopeerige kaust “scada” kataloogi / opt seadmeid.
3. Asetage kataloogi kolm skripti kaustast "deemons". /etc/init.d
4. Anname täieliku juurdepääsu kolmele rakenduste kaustale:
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/config
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/log
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/storage⠀5. Skriptide käivitamiseks muutmine:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Lisa hoidla:
sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF
echo "deb https://download.mono-project.com/repo/debian stable-stretch main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mono-official-stable.list
sudo apt update⠀7. Installige Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Installige Apache HTTP server:
sudo apt-get install apache2⠀9. Installige täiendavad moodulid:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Looge link veebirakendusele:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Kopeerige fail allalaaditud arhiivist kausta "apache". scada.conf kataloogi / etc / apache2 / sites-available
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Lähme seda teed mööda sudo nano /etc/apache2/apache2.conf ja lisage faili lõppu järgmine tekst:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Käivitage skript:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Taaskäivitage Raspberry:
sudo reboot⠀15. Veebilehe avamine:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. Sisestage avanevas aknas oma sisselogimine "Administraator" ja parool «12345».
II osa. Rapid SCADA installimine Windowsi
Raspberry ja projekti konfigureerimiseks on vaja Windowsi installida Rapid SCADA. Teoreetiliselt saate seda teha vaarika enda peal, kuid tehniline tugi soovitas meil kasutada Windowsi arenduskeskkonda, kuna see töötab siin korrektsemalt kui Linuxis.
Alustame siis:
- Värskendame Microsoft .NET Frameworki uusimale versioonile;
- Allalaadimine Kiire SCADA Windowsile ja installida võrguühenduseta;
- Käivitage rakendus "Administraator". Selles arendame projekti ennast.
Arendamisel peate tähelepanu pöörama mõnele punktile:
1. Registrite nummerdamine selles SCADA süsteemis algab aadressilt 1, seega pidime oma registrite nummerdamist ühe võrra suurendama. Meie puhul on see: 512+1 ja nii edasi:
Joonis 3 – Rapid SCADA registrite nummerdamine (pildil klõpsatav)
2. Kataloogide ümberseadistamiseks ja projekti korrektseks juurutamiseks Linuxi operatsioonisüsteemis peate seadetes avama "Server" -> "Üldised seaded" ja klõpsama nuppu "Linuxile".
Joonis 4 – Rapid SCADA kataloogide ümberseadistamine (pilt klõpsatav)
3. Määratlege Modbus RTU küsitlusport samal viisil, nagu see on määratletud seadme Linuxi süsteemis. Meie puhul on /dev/ttyUSB0
Joonis 5 – Rapid SCADA kataloogide ümberseadistamine (pilt klõpsatav)
Kui teil on küsimusi, saate kõik täiendavad paigaldusjuhised aadressilt või nende peal .
III osa. Projekti arendamine ja seadmesse allalaadimine
Projekti arendus ja visualiseerimine luuakse otse brauseris endas. See pole pärast töölaua SCADA-süsteeme täiesti tavaline, kuid üsna tavaline.
Eraldi tahaksin märkida visualiseerimiselementide piiratud komplekti (joonis 6). Sisseehitatud komponentide hulka kuuluvad LED, nupp, lülituslüliti, link ja osuti. Suureks plussiks on aga see, et see SCADA süsteem toetab dünaamilisi pilte ja teksti. Minimaalsete teadmistega graafiliste redaktorite (Corel, Adobe Photoshop jne) kohta saate luua oma piltide, elementide ja tekstuuride teeke ning GIF-elementide tugi võimaldab teil lisada tehnoloogilise protsessi visualiseerimisele animatsiooni.
Joonis 6 – Rapid SCADA skeemiredaktori tööriistad
Selle artikli raames ei olnud eesmärki kirjeldada samm-sammult projekti graafilise loomise protsessi Rapid SCADA-s. Seetõttu me sellel teemal üksikasjalikult ei peatu. Arendajakeskkonnas näeb meie lihtne kompressorjaama projekt “Suurõhuvarustussüsteem” välja selline (joonis 7):
Joonis 7 – Rapid SCADA skeemiredaktor (pilt klõpsatav)
Järgmisena laadige meie projekt seadmesse üles. Selleks näitame seadme IP-aadressi, et projekt edastada mitte kohalikku hosti, vaid meie manustatud arvutisse:
Joonis 8 – projekti üleslaadimine seadmesse Rapid SCADA-s (pilt klõpsatav)
Selle tulemusena saime midagi sarnast (joonis 9). Ekraani vasakus servas on valgusdioodid, mis kajastavad kogu süsteemi (kompressori) tööolekut, samuti klappide tööolekut (avatud või suletud) ning ekraani keskosas on visualiseerimine. tehnoloogilisest protsessist koos võimalusega juhtida seadmeid lülituslülitite abil. Konkreetse ventiili avamisel muutub nii klapi enda kui ka vastava joone värv hallist roheliseks.
Joonis 9. Kompressorijaama projekt (GIF-animatsioon on klõpsatav)
saate selle projekti faili ülevaatamiseks alla laadida.
Joonis 10 näitab, milline näeb välja üldtulemus.
Joonis 10 – SCADA süsteem Raspberryl
Järeldused
Võimsate sisseehitatud tööstusarvutite ilmumine võimaldab laiendada ja täiendada programmeeritavate loogikakontrollerite funktsionaalsust. Sarnaste SCADA süsteemide paigaldamine neile võib katta väikese tootmis- või tehnoloogilise protsessi ülesanded. Suuremate, suure kasutajate arvu või kõrgendatud turvanõuetega ülesannete jaoks peate suure tõenäosusega installima täisväärtuslikud serverid, automaatikakapid ja tavalised PLC-d. Keskmise ja väikese automatiseerimise punktide jaoks, nagu väikesed tööstushooned, katlamajad, pumbajaamad või targad kodud, tundub selline lahendus aga asjakohane. Meie arvutuste kohaselt sobivad sellised seadmed kuni 500 andmete sisend/väljundpunktiga ülesanneteks.
Kui teil on erinevates graafilistes redaktorites joonistamise kogemus ja te ei pane pahaks asjaolu, et peate ise mnemoskeemide elemente looma, on Rapid SCADA for Raspberry valik väga optimaalne. Selle funktsionaalsus valmislahendusena on küll mõnevõrra piiratud, kuna tegemist on avatud lähtekoodiga, kuid võimaldab siiski katta väikese tööstushoone ülesandeid. Seega, kui koostate enda jaoks visualiseerimismallid, siis on täiesti võimalik seda lahendust kasutada, et integreerida kui mitte kõik, siis mingi osa oma projektidest.
Seega, et mõista, kui kasulik võib selline lahendus Raspberrys teie jaoks olla ja kui asendatavad on teie projektid Linuxis avatud lähtekoodiga SCADA süsteemidega, tekib mõistlik küsimus: milliseid SCADA süsteeme te kõige sagedamini kasutate?
Küsitluses saavad osaleda ainult registreerunud kasutajad. palun.
Milliseid SCADA süsteeme te kõige sagedamini kasutate?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA portaal)18
-
7.8%Võtke ühendust Wonderware4
-
5.8%Jälgimisrežiim3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%0. Moosese raamat
-
3.9%PCVue lahendused2
-
3.9%Vijeo Citic2
-
17.6%Meister SCADA9
-
3.9%iRidium mobile2
-
3.9%Lihtne-Scada2
-
7.8%Kiire SCADA4
-
1.9%Agregaat SCADA1
-
39.2%Teine variant (vastus kommentaaris)20
51 kasutajat hääletas. 33 kasutajat jäi erapooletuks.
Allikas: www.habr.com